五轴加工技术在生产中的应用

随着科技的发展，五轴加工技术被广泛应用于机械加工，本文以实际模具零件加工为例，对五轴加工技术在模具加工中应用的可行性和重要性进行分析。与三轴加工技术进行对比后得知，五轴加工技术能让其加工效率及零件质量得到提高，电极数量得到减少，帮助模具加工企业更加充分的应用五轴加工技术，提高产品质量和缩短产品生产周期。

五轴加工技术在模具制造加工中能够快速的强化机械加工效率，一般体现在如下几点上：

(1)一次装夹零件，能够完成大部分的加工;

(2)局部区域有着较高的加工精度，并且加工时间短;

(3)随着难加工部位的减少，电极数量随之得到减少，模具生产周期得到缩短。

零件自身的形状决定着其加工方式，因此，在编程前，应分析零件每一部分的形状、加工工艺，保证零件刀具选用与摆放零件形式，减少装夹二次和二次加工。空调骨架模具零件的三维图，也是模具生产中运用五轴加工技术加工的典型零件。

五轴加工技术在一次装夹零件过程中，通过更换刃具和改变刀具或工件的摆角，能够同时进行多项工作。在刀具和工件接触中，在刀具高速旋转中来进行切削，从而达到预期的切削效果。

刀具与被加工工件表面接触角不同，所遵循的切削原理也不同，最后所得到的切削质量自然也不一样。在平面光刀与侧刃切削中，工件和刀具是一种面接触形式，与点接触对比来讲，其加工质量和效率更好，有效地减轻了零件表面抛光工序的工作量。

在利用三轴加工过程中，一般都会选取“斜面”加工形式，这样球刀、零件的表面只存在一个接触点，无法保证加工效率，并且两条刀路间有“残高”情况出现，在后续工作中抛光有很大的工作量要做。

在同个区域内，使用五轴加工，在定位后，待加工表面和刀轴保持垂直状态，利用平面广刀的切削方法，刀具和工件处于呈面接触中，不但得到了很高的加工效率，也延长了刀具使用寿命，并且刀路间不会有“残高”情况，可得到较高的加工表面质量;再者，通过更换刀具，利用机床自身精度，还可完成部分精镗、磨削、抛光等工序，在后续工作中只需要简单的进行抛光便可以了。

在注射模过程中，经常遇见成型塑件圆角处型腔加工形式，这种形势在加工过程被称为“清根”。在清根过程中，依据零件圆角半径来选择刀具，但在长径比的局限下，刀具长度也受到了限制，很多很深的型腔圆角处三轴加工不能及时加工到位，只能利用电极清根进行加工。通过试验结果表明，在使用五轴加工技术清根后，简化了加工程序，缩短模具生产工期，并且提高了工具利用效率。

一般情况下，刀具和工件加工中会有很多意外的状况，对二者的相对运动也无法想象，为了保证程序的稳定性，应仿真模拟五轴加工编程，避免在加工中出现其他问题。目前，NX6.0、VERICUT 等多种软件均可对五轴加工进行高精度仿真模拟，对刀具、机床和零件等模型进行调用，有效读取程序信息，保证加工工件和刀具的互相运动，以三维动画形式对切削过程进行模拟。同时，还能检测各个零件的过切。

在仿真模拟下，编程员在看到真实的加工过程中，及时发现在加工中出现的问题，从而保证五轴加工编程的合理性。与三轴加工对比而言，五轴加工中多了两个自由度，也正因为如此，对机床性能的要求也就高了很多。在编程中，应考虑好应用五轴加工技术的各项信息，待加工零件符合加工情况后，选择相符的机床，并结合机床性能明确装夹形式。